Ultradźwięki przewyższają szybkością inne metody ekstrakcji

Szybka procedura ekstrakcji ultradźwiękowej i wynikająca z niej oszczędność czasu przy produkcji ekstraktu to jedna z wielu zalet ultradźwiękowej ekstrakcji związków bioaktywnych z roślin. Ekstrakcja ultradźwiękowa została naukowo porównana z alternatywnymi technikami ekstrakcji, takimi jak ekstrakcja CO2 w stanie nadkrytycznym, maceracja, ekstrakcja z zastosowaniem strumienia ciepła, Soxhleta czy ekstrakcja mikrofalowa, a wyniki badań potwierdzają znaczącą przewagę ultradźwięków w zakresie szybkości i wydajności ekstrakcji.

Ultrasonikacja jako procedura szybkiej ekstrakcji

Ultradźwiękowa ekstrakcja związków bioaktywnych jest dobrze znana ze względu na wysoką wydajność, wysoką jakość ekstraktów, krótki czas ekstrakcji, niskie zużycie energii i możliwość pracy z bardzo łagodnymi rozpuszczalnikami. Wszystkie te czynniki przyczyniają się do nadzwyczajnej ogólnej wydajności ultradźwiękowej ekstrakcji składników bioaktywnych z materiałów roślinnych.
Poniżej przedstawiono wybrane doniesienia z badań naukowych, w których zastosowano ekstrakcję ultradźwiękową (także ekstrakcję wspomaganą ultradźwiękami). UAE) porównano z innymi technikami ekstrakcji, takimi jak maceracja, Soxhlet, przepływ ciepła, nadkrytyczny CO2i ekstrakcji mikrofalowej.

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


Ekstrakcja ultradźwiękowa przewyższa inne techniki ekstrakcji pod względem szybkości (krótszy czas trwania), większej wydajności i wyższej jakości ekstraktu.

ultrasonator UP400St do szybkiej ekstrakcji składników roślinnych w trybie wsadowym

Zastosowanie ekstrakcji Czas ekstrakcji ultradźwiękowej Czas alternatywnej metody ekstrakcji Informacje dodatkowe Źródło
Ekstrakcja antocyjanów z jagód mirtu 5 min 15 min
mikrofalówka
ultradźwiękowiec UP200S Gonzalez i in., 2019 r.
Odciąganie opuszczeń Boldo 5-30 min 15-90 min
Maceracja
ultradźwiękowiec UIP1000hdT
"Widzimy, że od 5 do 30 minut sonikacji wydajność jest taka sama, jak w przypadku maceracji konwencjonalnej trwającej od 15 do 90 minut: UAE wymaga jednej trzeciej czasu potrzebnego do ekstrakcji substancji rozpuszczalnych z liści w przypadku maceracji konwencjonalnej".
Petigny i in., 2013
Ekstrakcja fenoli i flawonoidów z szałwii lekarskiej 11 min 30 min
ekstrakcja konwencjonalna na wytrząsarce w łaźni wodnej w temperaturze 60ºC
Ekstraktory ultradźwiękowe
UP100H, UP400S
Dent i in., 2015 r.
Ekstrakcja polifenoli z liści oliwnych 21 min 60min
konwencjonalna ekstrakcja z wykorzystaniem strumienia ciepła
ultradźwiękowiec UP400S Dobrinčić i in., 2020
Ekstrakcja bioaktywnych fenoli z liści Malva sylvestris 49 min
48°C przy 110 W
5 h
ekstrakcja w złożu mieszanym przy 150 obr.
ultradźwiękowiec UP200S
Analiza HPLC wykazała, że stężenie bioaktywnych fenoli wzrosło istotnie (p≺0,05) w warunkach optymalnego UAE warunki.
Bimakr et al., 2017
Ekstrakcja lipidów z nasion melona zimowego (Benincasa hispida) ∼36 min Ekstrakcja dwutlenkiem węgla w stanie nadkrytycznym połączona z techniką zmiany ciśnienia (SCE-PST) (∼ 50 min), nadkrytyczny CO2 (∼97 min) i konwencjonalnej ekstrakcji Soxhleta (∼360 min) porównanie dwutlenku węgla w stanie nadkrytycznym (sCO2), ekstrakcji wspomaganej ultradźwiękami (UAE), ekstrakcja dwutlenkiem węgla w stanie nadkrytycznym połączona z techniką zmiany ciśnienia (SCE-PST) i ekstrakcji Soxhleta wynika, że najbardziej wydajną i szybką techniką ekstrakcji jest ZEA. Bimakr et al. (2015)
Ekstrakcja ultradźwiękowa jest znacznie bardziej wydajna i szybsza niż alternatywne techniki ekstrakcji, takie jak ekstrakcja dwutlenkiem węgla w stanie nadkrytycznym (SCO2) i ekstrakcja metodą Soxhleta.

porównanie dwutlenku węgla w stanie nadkrytycznym (sCO2), ekstrakcji wspomaganej ultradźwiękami (UAE), ekstrakcja dwutlenkiem węgla w stanie nadkrytycznym połączona z techniką zmiany ciśnienia (SCE-PST) i ekstrakcji Soxhleta wykazały, że UAE jest najbardziej wydajną i szybką techniką ekstrakcji.

Zalety ultradźwiękowej ekstrakcji botanicznej

  • Wysoka wydajność ekstrakcji
  • Najwyższa wydajność ekstrakcji
  • szybki proces
  • Niskie temperatury
  • Nadaje się do ekstrakcji związków termolabilnych
  • Kompatybilny z dowolnym rozpuszczalnikiem
  • Niskie zużycie energii
  • Zielona technika ekstrakcji
  • Łatwa i bezpieczna obsługa
  • Niskie koszty inwestycyjne i operacyjne
  • Praca 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu przy dużych obciążeniach

Wysokowydajne ekstraktory ultradźwiękowe do ekspresowej izolacji związków chemicznych

Najnowocześniejsze urządzenia ultradźwiękowe firmy Hielscher umożliwiają szybką ekstrakcję wysokiej jakości biomolekuł z roślin. Pełna kontrola nad parametrami procesu, takimi jak amplituda, temperatura, ciśnienie i energia wejściowa, umożliwia uzyskanie najbardziej wydajnych i łagodnych warunków ekstrakcji, dzięki którym uzyskuje się nieuszkodzone ekstrakty o wysokiej aktywności biologicznej. Optymalizacja parametrów ekstrakcji ultradźwiękowej, takich jak wielkość cząstek surowca, rodzaj rozpuszczalnika, stosunek substancji stałej do rozpuszczalnika i czas ekstrakcji, pozwala uzyskać najwyższą wydajność i najlepsze wyniki ogólne. Ponieważ ekstrakcja ultradźwiękowa jest nietermiczną metodą ekstrakcji, można uniknąć degradacji termicznej składników bioaktywnych, co przekłada się na najwyższą jakość ekstraktu.
Ogólnie rzecz biorąc, zalety takie jak wysoka wydajność, krótki czas ekstrakcji, niska temperatura ekstrakcji i mniejsze zapotrzebowanie na rozpuszczalniki sprawiają, że sonikacja jest preferowaną metodą ekstrakcji.

Porównanie ekstrakcji ultradźwiękowej i mikrofalowej wykazało, że ekstrakcja antocyjanów z owoców mirtu jest bardziej efektywna przy zastosowaniu ultradźwięków.

Ultradźwięki przewyższają mikrofale w ekstrakcji antocyjanów z jagód mirtu. Sonikacja jest trzykrotnie szybsza niż ekstrakcja mikrofalowa.


Ekstrakcja ultradźwiękowa fenoli ogółem i flawonoidów z szałwii jest znacznie szybsza niż konwencjonalna ekstrakcja w wytrząsarce z łaźnią wodną

Porównanie ekstrakcji ultradźwiękowej i konwencjonalnej z użyciem wytrząsarki z łaźnią wodną wykazało, że czas ekstrakcji fenoli i flawonoidów ogółem z szałwii uległ znacznemu skróceniu, gdy zastosowano ekstrakcję ultradźwiękową. Ekstrakcja ultradźwiękowa wymaga tylko jednej trzeciej czasu ekstrakcji w wytrząsarce z łaźnią wodną.

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


Ekstrakcja ultradźwiękowa: Sprawdzone w laboratorium i w przemyśle

Ekstrakcja ultradźwiękowa jest szeroko stosowana do ekstrakcji wszelkiego rodzaju związków bioaktywnych z roślin, grzybów, alg, bakterii i komórek ssaków. Ekstrakcja ultradźwiękowa została uznana za prostą, opłacalną i wysoce wydajną metodę, która przewyższa inne tradycyjne techniki ekstrakcji dzięki wyższej wydajności i krótszemu czasowi trwania procesu.
Dzięki dostępności laboratoryjnych, stołowych i w pełni przemysłowych systemów ultradźwiękowych ekstrakcja ultradźwiękowa jest obecnie technologią uznaną i godną zaufania. Ekstraktory ultradźwiękowe firmy Hielscher są instalowane na całym świecie w przemysłowych zakładach przetwórczych do produkcji związków bioaktywnych o jakości spożywczej i farmaceutycznej.
Poniższa tabela daje wskazanie przybliżonej mocy przerobowych naszych ultrasonicators:

Wielkość partii natężenie przepływu Polecane urządzenia
1 do 500mL 10-200mL/min UP100H
10 do 2000mL 20-400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 do 20L 0.2 do 4L/min UIP2000hdT
10-100L 2 do 10L/min UIP4000hdT
b.d. 10-100L/min UIP16000
b.d. większe klaster UIP16000

Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!

Poproś o więcej informacji

Prosimy o skorzystanie z poniższego formularza w celu uzyskania dodatkowych informacji na temat procesorów ultradźwiękowych, zastosowań i ceny. Chętnie omówimy z Państwem proces i zaproponujemy Państwu system ultradźwiękowy spełniający Państwa wymagania!









Proszę zwrócić uwagę na nasze Polityka prywatności.


Ultradźwiękowe homogenizatory o wysokim ścinaniu są stosowane w laboratoriach, na stanowiskach badawczych, w procesach pilotażowych i przemysłowych.

Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe do zastosowań mieszania, dyspergowania, emulgowania i ekstrakcji na skalę laboratoryjną, pilotażową i przemysłową.



Literatura / materiały źródłowe

Fakty Warto wiedzieć

Zasada działania ekstrakcji ultradźwiękowej

Ekstrakcja ultradźwiękowa jest powszechnie stosowaną metodą izolowania i oddzielania składników bioaktywnych z materiałów roślinnych. Ponieważ sonikacja jest kompatybilna z każdym rodzajem rozpuszczalnika, procedura ekstrakcji ultradźwiękowej może być optymalnie zaprojektowana pod kątem związków bioaktywnych (tj. związków docelowych), ich polarności, rozpuszczalności, wrażliwości na ciepło i innych czynników. Dostosowując proces sonikacji do konkretnego związku lub różnych związków, można wybrać najbardziej optymalną konfigurację w celu uzyskania ekstraktu o wyjątkowo wysokiej jakości.
Fale ultradźwiękowe sprzężone z cieczą lub zawiesiną wywołują intensywne wibracje i kawitację akustyczną. Kawitacja akustyczna lub ultradźwiękowa jest określana przez lokalnie występujące ekstremalnie wysokie różnice ciśnień, siły ścinające i strumienie cieczy. Siły te powodują pękanie ścian komórkowych, rozbijanie komórek roślinnych i intensyfikację wymiany masy między wnętrzem komórki a rozpuszczalnikiem. W ten sposób składniki bioaktywne są skutecznie uwalniane do otaczającego rozpuszczalnika, skąd docelowe cząsteczki mogą być łatwo izolowane i oczyszczane (np. przez odparowanie wirnikowe, destylację z parą wodną lub HPLC).

Zakłócacze ultradźwiękowe stosowane są do ekstrakcji ze źródeł fitosanitarnych (np. rośliny, algi, grzyby).

Ultradźwiękowa ekstrakcja z komórek roślinnych: mikroskopowy przekrój poprzeczny (TS) przedstawia mechanizm działania podczas ultradźwiękowej ekstrakcji z komórek (powiększenie 2000x)
[źródło: Vilkhu et al. 2011].


Ultradźwięki o wysokiej wydajności! Paleta produktów firmy Hielscher obejmuje pełne spektrum od kompaktowych ultradźwięków laboratoryjnych, poprzez urządzenia stołowe, aż po przemysłowe systemy ultradźwiękowe.

Firma Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe od laboratorium do wielkość przemysłowa.